アパタイトブラスト法によるチタンのアパタイトコーティング方法に関する研究

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本研究はサンドブラスト装置にてアパタイト粉末をチタン基板に吹き付けた時にアパタイト膜が形成されることを偶然に見出したことから、その接合力支配因子、適用可能な範囲などを明らかにすることを目的として行ったものである。アパタイトブラストは偶然に見出された全く新しいアパタイトのチタン基板へのコーティング方法であり、その形成機構は本年度の研究のみでは十分に解明されなかったが、アパタイト膜とチタン基板の衝撃力が接合力支配因子の一つであることが明らかになった。例えば大きな粒径を持つアパタイト粒子をサンドブラストでチタン基板に吹き付けた場合は良好なアパタイト膜が形成されるが、小さな粒径を持つアパタイト粒子をサンドブラストした場合にはアパタイト膜と基板との接合力が不十分であったり、全く接合していない場合も見られた。同様にサンドブラストの圧縮空気圧を小さくするとアパタイト膜と基板との接合力が小さくなった。アパタイト粒子が小さい場合には同じ圧縮空気圧においても衝撃力が小さくなるので接合力が小さくなると考えられた。アパタイト、リン酸水素カルシウムなどはサンドブラストによりコーティングできたが、リン酸三カルシウムは粒子径を大きくしてもチタン基板にコーティングできなかった。また二酸化珪素やチタン粉末もコーティングできなかった。アパタイトとリン酸水素カルシウムに特徴的であるのはHPO_4であり、HPO_4がコーティングに重要な役割を果たしている可能性が考えられるが本研究結果からは断定できなかった。今後、より詳細なコーティングの機構解明を行うこと、および本コーティング法の有用性を動物実験などで確認する必要があると考えられた。